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UP-Star2410硬件说明书

UP-Star2410 开发板硬件说明书

一、UP-Star2410硬件资源

1.核心资源S3C2410 ARM CPU、32M SDRAM、64M NAND FLASH。

2. 100M网卡,DM9000AE。

3.一个USB主口,一个USB从口。

4.一个RS232串口DB9接口。另有一路RS232串口和TTL串口从扩展插座上引出。

5.扩展插座,引出所有总线信号(经过驱动芯片)和未占用资源。

6. LCD和触摸屏接口,外接专配液晶屏/触摸屏板。

7.电源、复位、JTAG、RTC等基本资源和接口,支持博创UP-LINK和J-LINK仿真器。

8.设置了IO控制的LED和可产生硬中断的5位导航按键等简单调试资源。

二、电路原理说明

1.S3C2410的OM0和OM1两个引脚用来配置启动方式和Bank0的总线宽度。当OM[1:0]=00时从NandFlash启动,此时Bank0不能使用;当OM[1:0]=01时从Bank0启动,并配置为16Bit宽度,也就是从NorFlash启动。UP-Star2410上固定设置为从NandFlash启动。

2.S3C2410从NandFlash引导时,通过NCON脚的电平来配置NandFlash控制器的寻址字节数。从这点上看,无法从128M及以上容量的大块NandFlash引导,因为128M Flash的寻址方式和块页组织都有所变化。S3C2410上将NCON接高电平,支持64M NandFlash引导。

3.K9F1208是三星公司的NandFlash芯片,而S3C2410内部具有Nand 控制器,所以K9F1208直接和S3C2410连接,并可以从NandFlash引导。 NandFlash的原理图如下所示:

4.核心板的SDRAM采用一片HY57V561620,为32MB。HY57V561620数据宽度16Bit,内部分为4个Bank,每Bank为4M字节。HY57V561620第20和21脚BA[1:0]连接S3C2410的LA24:23。SDRAM 的Bank和S3C2410地址空间的Bank不是一个概念,SDRAM连接到S3C2410的Bank6上。

5. 核心板上ARM 处理器的数据、地址、控制信号统称为局部总线。NandFlash 、SDRAM 、网卡等芯片都直接和S3C2410连接,这部分总线我们称为局部总线。局部总线上连接的芯片不可太多,为了减轻CPU 的负担保证总线性能,必须设置总线隔离驱动芯片74HC245分别隔离地址数据和控制信号,其外的总线我们称为扩展总线。从扩展插座引出的是扩展总线,可外接其他并行总线接口的设备。

由于数据线是双向的,所以74HC245芯片必须有方向控制信号,这里采用经过隔离后的读控制信号nOE 作为数据线所在74HC245芯片的方向控制线。当nOE 有效时74HC245芯片的数据传输方向是从扩展总线到局部总线;当nOE 无效时反之。另外,必须注意,无论CPU 对局部总线还是扩展总线上的芯片读数据时nOE 都会有效,这样就必须对局部总线和扩展总线进行总线仲裁。74HC245芯片也作为局部总线的一个负载,和局部总线上其他芯片之中只能有一个芯片输出数据。将扩展总线所具有的四个片选信号nGCS1、3、4、5用74HC21相与后作为数据线所在的74HC245芯片的输出使能控制线,只有当CPU 对扩展总线读操作,也就是上述四个片选之一有效时,74HC245才能对局部总线输出数据,否则无论OE 如何都呈现高阻态。

下图是地址、数据和控制信号隔离驱动电路和使能逻辑电路。

nGCS3nGCS4nBU S_O E

nGCS1nGCS5

12

6

4

5

6. 开发板上的扩展总线和IIC 、SPI 等串行总线都是可以复用的,除了开发板上的芯片外还可以外接其他设备,另外还有一些开发板没有用到的处理器资源,都从插座引出以连接其他硬件设备。由于UP-Magic Core 是一款精简的ARM 开发板,并未引出所有的可用资源,比如数据总线就只有16位。开发板插座的具体位置和引脚定义请查看原理图和后文PCB 说明。

7. UP-Star2410的以太网芯片采用DM9000AE ,这是一个比较精巧的电路,性能也很不错。DM9000AE 是16Bit 总线宽度,接在S3C2410的Bank2上, DM9000AE 的第32脚CMD 用来指示当前数据总线是Index 端口还是Data 端口,UP-Star2410则将1根地址线A1接到此脚,以此区分读写的是命令/地址还是数据(这点不同于其他具有多位地址线的芯片)。DM9000AE 的Index 端口的地址是0x1000 0000,Data 端口的地址是0x1000 0002。驱动程序中只以两个物理地址访问DM9000AE 。网卡使用中断EINT2。

DM9000AE 输出2.5V 的参考电压用于模拟部分。芯片和网络变压器的连接也非常简洁,网络变压器芯片一侧的收发线圈中心都接2.5V 的参考电压。由于这种电路板没有金属外壳也就没有外壳地,所以RJ45插座就直接到PCB 地了。 DM9000AE 具有收发线对自适应功能,收发线对可以自动翻转为正确连接方式,也就是用交叉线和对等线都可以。

BAN K2

0x1000 00000x1000 0002

16bit bus

IND E X Port D AT A Port

O UT PU T from DM 9000A ND

8. 开发板触摸屏电路是用S3C2410内部ADC 构成,外接2个双MOS 管器件即可。S3C2410内部ADC 提供了专门的触摸屏接口,可以产生XMON 、nXPON 等开关信号,控制外部MOS 管切换加在电阻式触摸屏上的电压,并用自身ADC 完成模数转换。开发板上触摸屏的信号和LCD 信号一并从插座引出。

V DD V DD

9. LCD 电路非常简单,是将S3C2410处理器的LCD 信号线直接连到插座上的。外部可以连接博创专配的LCD 板。

ND ND

ND

ND DD 50V DD G ND G V DD DD 33

G ND G

10. 开发板电源电压为DC5V ,5V 电压经过LDO 芯片AS1117-3.3V 、AS1117-1.8V 分别得到3.3V 、1.8V 的工作电压,其中1.8V 是供给S3C2410内核使用的。另外1.8V 电压经过一个肖特基二极管后给2410处理器内部RTC 供电。RTC 电源VCCRTC 也引到扩展插座,需要的话外部可接电池。

ER

DD RT C

11. 硬件复位电路由IMP811T 构成,实现对电源电压的监控和手动复位操作。JTAG 插座是14脚标准的,通过转接线可外接各种仿真器。

12. 开发板提供2个RS232串口,分别对应S3C2410的UART0和UART1。用MAX3232芯片做

TTL-RS232电平转换。其中UART0对应的RS232串口用DB9插座引出,方便调试。UART1对应的RS232串口从扩展插座引出。扩展插座上还有UART2(TTL 电平)。

DD 33ND

RS232T XD 0

RS232RXD 0G ND

RS232-0

162738495BO1BO2J9

U ART0

G ND

G ND

13. 开发板设置了3个GPIO 控制的LED ,和可直接产生外部硬件中断的5位导航按键。这些资源在调试程序或学习ARM 体系结构时将发挥良好的作用。LED 分别使用S3C2410的GPC5,GPC6,GPC7三个GPIO ,导航按键的5个键分别接到INT3、5、9、11、12中断,各键的方向如下图定义。

DD 33

DD 33

DD 33

14. 开发板具备1个USB 主口和1个USB 从口,电路中主要是上下拉电阻。USB 从口可以检测电缆插入动作,并可引起INT10中断。

G D USBV BU

三、UP-Star2410 扩展插座接口定义

开发板扩展插座引出了常用的(并非所有的)总线、可复用信号、电源及未使用资源。下图给出了扩展插座各引脚的定义以及插座上引脚位置的示意。EXPORT1上包括16位数据线和12位地址线、4个片选信号、2个中断信号,以及读写控制信号。EXPORT2上包括定时器输出TOUT/计数器输入TCLK 、可编程时钟输出CLKOUT 、IIC 总线、IIS 音频接口、SD 卡接口、SPI 总线、4通道模拟输入、TTL 串口2、RS232串口1、若干GPIO 和2个中断输入。而诸如IIC 、SPI 、IIS 、SD 等总线都可以定义为GPIO 使用。可参考博创的教学平台电路扩展出各种外设。

G ND

V DD ND

V DD ND V DD ND

ND

ND V DD RT

EXPORT1 EXPORT2

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